AT400939B

AT400939B - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von polyurethanschaumstoffblöcken unter vermindertem atmosphärendruck

Info

Publication number: AT400939B
Application number: AT94392A
Authority: AT
Original assignee: Horacek Heinrich Dr
Priority date: 1992-05-11
Filing date: 1992-05-11
Publication date: 1996-04-25
Also published as: ATA94392A

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von   Polyurethanschaumstoffblök-   ken unter vermindertem Atmosphären druck, wobei die schäumbaren Komponenten gemischt und anschlie- ssend ausgeschäumt werden. 



   Der sparsame Umgang mit Treibmitteln, insbesonders mit   Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW's),   aber auch mit Kohlendioxid, wird aufgrund der   Umweltsituation,   die durch den Treibhauseffekt und durch das Ozonloch gekennzeichnet ist, immer dringhcher. 



   Eine Möglichkeit, die eingesetzten Treibmittelmengen gering zu halten, besteht darin, gegen einen verminderten Atmosphärendruck zu schäumen. Nach dem Boyle Mariotte'schen Gesetz erreicht man bei halbem Luftdruck das doppelte Schaumvolumen. In den Patenten DE 27 36 617   A 1.   US 4 271 104 A und US 3   704 083   A verden Verfahren und Vorrichtungen zum Fördern von Werkstücken aus einem Unterdruckraum in eine Umgebung mit atmosphärischem Druck beschrieben. 



   Da Duromere im Verlauf des Schäumens vernetzen, kann nur ein kurzes Zeitintervall zur Vakuumbehandlung genutz werden. Wie der Reaktionsablauf hinsichtlich   Volumenvergrösserung,   Isocyanatabnahme, Temperaturanstieg und Viskositätsanstieg zeigt, beträgt die für eine Vakuumbehandlung zur Verfügung stehende Zeit bis zum Erreichen des Gelpunkts cirka drei Minuten. 



   In der AT 362 139 B wird eine gekapselte Anlage zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen unter vermindertem Druck beschrieben, jedoch hat dieses Verfahren den Nachteil zu Schaumstoffen mit nur um 12- 15 % niedrigeren Raumgewichten zu führen. 



   Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Polyurethanblockschaumstoffe mit niedrigem Raumgewicht von 20 bis 60   kg/m3   nach einem kontinuierlichem Vakuumverfahren herzustellen, so dass die für die Schäumreaktion verwendete Isocyanatmenge bei Weichschaumstoffen um 40 % und bei Hartschaumstoffen um 10 % reduziert werden kann. 



   Dies wird erfindungsmässig dadurch erreicht, dass zur Erzielung von Raumgewichten zwischen 20 und 60   kg/m3   die   Ausgangsviskosität   der Polyol- und der Isocyanatkomponente bei   250C   mindestens 30 mPas beträgt. 



   Das Verfahren wird nun anhand der in der Zeichnung gezeigten Anlage näher beschrieben : Aus zwei   Vorratsbehältern   werden die Polyolkomponente A und die Isocyanatkomponente B in eine Mischkammer 1 gepumpt, die sowohl nach dem Hochdruck- als auch nach dem   Niederdruckprinztp   arbeiten kann. Die homogene, schäumfähige Mischung gelangt über einen Trog 2, in dem sie bereits zu schäumen beginnt, über eine Fallplatte 3 auf das erste Förderband 4. Hier schäumt es zu seinem Endvolumen aus. Das Förderband 4 ist seitlich mit Flanken 10 versehen und bildet einen nach oben offenen Trog.

   Sowohl das Förderband als auch die Seitenwände führen   Trennfolien- oder   Papierbahnen mit, so dass es zu keinem Verkleben der Mischung mit den formgebenden Transporteinrichtungen kommt. 9 ist der   Papler- oder Trennfolienwickler   für den Boden bzw. für die Förderbänder 4, 5 und 6 so wie für die beiden Seitenbeplankungen. Im Tunnel befindet sich der evakuierte Raum 12. Das Vakuum wird an dem Stutzen 8 angelegt. Mit Hilfe einer Vakuumpumpe konnten im Tunnel Unterdrücke von maximal 200 mbar gehalten werden. Beim Anlegen des Vakuums steigt der Flüssigkeitsspiegel im Tunnel. 



   Bei der verwendeten Sperrflüssigkeit Wasser 13 steigt das   Flüssigkeitsniveau   bei einem Unterdruck von 500 mbar um 5 m. 



   Die Länge der Anlage beträgt 60 m, die des Tunnels 40 m. Vermittels des dritten Förderbandes 6 gelangt die Schaumstoffbahn 11 durch die Wasserschleuse in die Umgebungsatmosphäre und wird am Heissluftgebläse 7 trocken geblasen. Von dort gelangt die Schaumstoffbahn zur   Säge.   die sie zu Blöcken und Platten schneidet. 



   Das   erfindungsgemässe   Verfahren eignet sich sowohl für Weichals auch für Hartschaumstoffe. Die Beispiele Welchschaumstoffe betreffend wurden auf   einer Niederdruckmaschine   durchgeführt. Die Bandge- 
 EMI1.1 
 Durchsätze von 60 bis 900   kg/min.   



  Beispiel 1 
Ein   Blockwelchschaumstoff   wurde auf der in der Zeichnung beschriebenen Anlage hergestellt. A- und B-Komponente hatten die Zusammensetzung der   Tab. 1, Nr. 1. Sle   wurden im Mischkopf vermischt und auf die Bahn ausgetragen Der Durchsatz betrug 200 kg/min und die Bandgeschwindigkeit 5   m/ min.   Die erhaltenen   Blockschaumstoffe   hatten bei Verwendung eines Unterdruckes von 200 mbar ein Raumgewicht von 15   kg/m3   und bei Atmosphärendruck ein solches von 35   kg : m3   Da der erhaltene Schaumstoff offenzellig ist, wurde er vermittels eines Gebläses getrocknet. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



  Beispiel 2 
Analog zu Beispiel 1 wurde die Rezeptur Nr. 2 in Tab. 1 verschäumt. Die fertigen Schaumstoffe hatten die Raumgewichte 15   kg/m3   bei 200 mbar und 38   kg/m3   bei Normaldruck. 



   Das angestrebte Raumgewicht von 35   kg/m3   erreicht man bei 200 mbar dann, wenn die Wassermenge von 4 auf 2 und die Isocyanatmenge von 61, 2 auf 38 Gewichtsteile reduziert werden. 



   Die Beispiele Hartschaumstoffe betreffend wurden auf einer Hartschaumstoffblockanlage durchgeführt. 



  Beispiel 3 
A- und B-Komponenten einer Hartschaumstofformulierung, die die Zusammensetzung der Tab. 2, Nr, 1 aufwies, wurde homogen vermischt und aus dem Mischkopf ausgetragen. Der Durchsatz betrug 200 kg/min und die Bandgeschwindigkeit 10   ml min.   Die so hergestellten Blockschaumstoffe hatten bei Verwendung eines Unterdruckes von 200 mbar ein Raumgewicht von 20 kg/m3 und bel Atmosphärendruck ein entsprechendes Raumgewicht von 45 kgim3. 



  Beispiel 4 
Analog zu Beispiel Nr. 1 der Tab. 2 wurde die Formulierung Nr. 2 verschäumt. Die Schaumstoffe erreichten Raumgewichte von 20   kg/m3   bel500 mbar und von 40 kg/m3 bel 1000 mbar. Wird ein Raumgewicht von 40 kg/m3 angestrebt, so wird die Wassermenge von 6 auf 3 und die Isocyanatmenge von 307 auf 262 Gewichtsteile verringert. 



   Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass es aufgrund des reduzierten   socyanatemsatzes   zu einer verminderten Wärmeentwicklung im Block und damit zu einer herabgesetzten Gefahr der Kernverbrennung kommt. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 ABELLE 1 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Schaumrezeptur <SEP> :

   <SEP> Nr. <SEP> 1 <SEP> Nr. <SEP> 2
<tb> A-Komponente <SEP> Gewichtsteile
<tb> Polyharnstoffdispersionpolyetherol <SEP> 60. <SEP> 0 <SEP> ----80.0
<tb> Polymerdispersionpolyetherol <SEP> 50% <SEP> ige <SEP> Metamindispersion <SEP> 
<tb> 60.0
<tb> 80. <SEP> 0 <SEP> 
<tb> Im <SEP> Jeweiligen <SEP> Polyol <SEP> 
<tb> Wasser <SEP> 4. <SEP> 0 <SEP> 4. <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 
<tb> Dlazabicyclooctan <SEP> 33%lg <SEP> 2. <SEP> 0 <SEP> 2. <SEP> 0 <SEP> 
<tb> In <SEP> Deithylenglykol <SEP> 0. <SEP> 10 <SEP> --Bis <SEP> (Dimethylaminoethyl)ether <SEP> 0.05 <SEP> 0.05
<tb> Silikonöl <SEP> 0. <SEP> 25 <SEP> --- <SEP> 
<tb> 0. <SEP> 50
<tb> 0. <SEP> 10 <SEP> 
<tb> Dibutylzinndilaurat <SEP> 0.10 <SEP> 0.20 <SEP> 
<tb> Viskosität <SEP> 1000 <SEP> mPas/25'C <SEP> L <SEP> 146. <SEP> 50 <SEP> 14685
<tb> B-Komponente
<tb> TDI-Präpolymeres <SEP> 35 <SEP> mPas/25 C <SEP> 61.

   <SEP> 2 <SEP> 61.2 <SEP> 38.0
<tb> Gesamteinwaage <SEP> 207, <SEP> 7 <SEP> 208. <SEP> 05 <SEP> 
<tb> % <SEP> NCO <SEP> 11, <SEP> 8 <SEP> 11, <SEP> 8 <SEP> 
<tb> %Flammhemmer <SEP> 19. <SEP> 3 <SEP> 19.2
<tb> Rührzeit <SEP> sec <SEP> 5 <SEP> 10
<tb> Steigzeit <SEP> sec <SEP> 60 <SEP> 60
<tb> Fadenziehzeit <SEP> min <SEP> 5 <SEP> 5
<tb> Klebfreizeit <SEP> min <SEP> 20 <SEP> 20
<tb> Umgebungsdruck <SEP> mbar <SEP> 1000 <SEP> 200 <SEP> 1000 <SEP> 200 <SEP> 200
<tb> Leergewicht <SEP> 35 <SEP> 15 <SEP> 38 <SEP> 15 <SEP> 35
<tb> Brennbarkeit <SEP> erfüllt <SEP> BS <SEP> 5852
<tb> (BS <SEP> = <SEP> British <SEP> Standard)
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 TABELLE 2 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> Schaumrezeptur <SEP> : <SEP> Nr. <SEP> 1 <SEP> Nr. <SEP> 2 <SEP> 
<tb> A-Komponente <SEP> :

   <SEP> Gewichtsteile <SEP> 
<tb> Polyetherpolyol <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> Halogenhaltiges <SEP> Flammhemmerpolyol <SEP> 70 <SEP> 70
<tb> Silikonöl <SEP> 4 <SEP> 4
<tb> Polyetherpolyol <SEP> 30 <SEP> 30
<tb> Dimethylcyclohexylaml <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> Wasser <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> 
<tb> auf <SEP> Basis <SEP> Melaminphosphat <SEP> 26
<tb> Ethylendiaminphosphat <SEP> 26
<tb> Viskosität <SEP> 1000 <SEP> mPas/25'C <SEP> L <SEP> 237 <SEP> 237
<tb> B-Komponente <SEP> :

  
<tb> Rohmethylendiphenylisocyanat <SEP> 307 <SEP> 307 <SEP> 262
<tb> 220mPas/25. <SEP> C <SEP> 
<tb> Gesamteinwaage <SEP> 544 <SEP> 544
<tb> % <SEP> NCO <SEP> 17 <SEP> 17
<tb> % <SEP> Flammhemmer <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP> 
<tb> Rührzeit <SEP> sec <SEP> 5 <SEP> 5
<tb> Steigzeit <SEP> sec <SEP> 60 <SEP> 58
<tb> Fadenziehzeit <SEP> min <SEP> 3 <SEP> 3
<tb> Klebfreizeit <SEP> min <SEP> 5 <SEP> 5
<tb> Umgebungsdruck <SEP> mbar <SEP> 1000 <SEP> 200 <SEP> 1000 <SEP> 500 <SEP> 200 <SEP> 
<tb> Litergewicht <SEP> 9 <SEP> 45 <SEP> 20 <SEP> 40 <SEP> 20 <SEP> 40
<tb> Brennbarkeit <SEP> B2 <SEP> nach <SEP> DIN <SEP> 4102 <SEP> 
<tb> 
 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polyurethanschaumstoffblöcken unter vermindertem Atmosphärendruck, wobei die schäumbaren Komponenten gemischt und anschliessend ausgeschäumt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung von Raumgewichten zwischen 20 und 60 kg/m3 die Ausgangsviskosität der Polyol- und der Isocyanatkomponente bei 250 C mindestens 30 mPas beträgt. **WARNUNG** Ende CLMS Feld Kannt Anfang DESC uberlappen**.